[發明專利]一種針對大型公共建筑的動態消防應急疏散指示系統

有效

• 申請號: 201410101261.2
• 申請日: 2014-03-17
• 公開（公告）號: CN103830855A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 宋衛國;劉曉棟;曹淑超;呂偉
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: A62B3/00
• 分類號: A62B3/00
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 孟卜娟;盧紀

技術領域

本發明是一種結合計算機模擬技術、傳感器技術以及通訊技術等多種技術的動態應急疏散指示系統，屬于大型公共建筑消防安全領域。

背景技術

隨著我國城市化進程的不斷加快，大型公共建筑不斷增多，如辦公建筑，商業建筑，科教文衛建筑，通信建筑以及交通運輸類建筑等建筑場所，成為廣大人民群眾文化和經濟生活中非常重要的一部分。大型公共建筑的建筑結構具有空間高、跨度大、面積大等特點，其中包括一些地下建筑，這些場所一般沒有直接對外開啟的門窗，封閉性更強，還有些場所的物品集中、可燃物多、火災載荷較大，易發生火災事故。大型公共建筑中人群高度聚集、人群特性差異較大、流動性很大，對建筑結構往往不夠了解，一旦在大型公共建筑中發生火災事故，人群容易恐慌，若不通過科學的疏散引導，極易形成紊亂、沖突的疏散人流。由于其特殊的建筑結構和人群特點，大型公共建筑成為群死群傷和經濟損失慘重等惡性事件的易發地點。因此，大型公共建筑的應急管理研究具有十分重要的意義，而疏散指示系統是大型公共建筑應急管理體系里重要的一部分。

目前大型公共建筑多采用的是傳統的疏散指示系統，它的疏散指示方向固定，采用“就近指引”原則，不能結合火災等事故的發展以及人員疏散情況來動態變化，易將人群引入危險區域，一般也無集中控制，不能實現疏散指示相互間的通訊以及優化，而且疏散指示作為單體存在于建筑物內，增加了日常維護和檢修的難度。近年來出現了多種智能疏散指示系統，這些智能系統將疏散指示與消防報警系統聯動，可以根據火災的發生調整疏散指示的方向。但也存在一些不足，現有的智能疏散系統往往沒有將火災事故的發展情況和建筑物內人群疏散情況以及相關預測考慮在內，這樣可能導致疏散指示一定程度的滯后，不能將人群快速疏散到安全區域。國內針對智能疏散指示系統的法規缺乏，針對疏散指示的布局設置的規定較少，而且研究多以算法優化為主，實際應用較少。

本發明針對當前大型公共建筑的人群疏散問題，彌補疏散指示系統中現存的不足，提出了一種動態消防應急疏散指示系統，該系統不僅將傳統疏散由“就近指引”轉變為“安全指引”，靜態轉為動態，事中調整轉為事前調整，還考慮火災發展和人群疏散對疏散指示調整的影響，并將火災預測、人群疏散預測和疏散指示的調整結合起來。

發明內容

本發明針對當前大型公共建筑的疏散指示系統中存在的不足，提出了一種針對大型公共建筑的動態消防應急疏散指示系統。

本發明是通過以下技術方案得以實現的：

一種針對大型公共建筑的動態消防應急疏散指示系統，包括疏散指示設置子系統，火災監測和預測子系統，動態疏散指示調整子系統，人群疏散預測子系統。

首先，根據疏散指示設置子系統來設置大型公共建筑中的疏散指示分布，包括指示的方向和位置，該系統采用計算機波擴散算法并綜合考慮公共建筑中的防火分區和障礙物布局，以各疏散出口為目標點劃分為不同的區域，得到建筑物內的距離危險度圖和疏散范圍圖，再進一步結合疏散指示標志的相關法規設置疏散指示，實現在沒有事故發生的正常情況下疏散指示指向距離最近的安全疏散出口；

其次，考慮大型公共建筑中發生的火災事故，運用多種火災探測器，獲取火災發生的位置以及強度等信息，根據探測器獲得的各種參數，建立火災發展的元胞自動機預測模型，對火災的發展做出預測并顯示；

然后，根據火災的發展來動態調整疏散指示，疏散指示之間的通訊是雙向的，由總控制平臺依據設定的計算機算法，控制疏散指示的方向，疏散指示原則由“就近疏散”變為“安全疏散”，保證疏散指示指向安全的區域；

最后，根據視頻圖像等人員信息獲取設備，獲取人群的初始分布，采用一種考慮疏散指示作用的元胞自動機疏散模型，對人群疏散進行預測，將預測結果反饋至動態疏散指示調整子系統，根據人群密度和疏散時間等情況再次修正疏散指示，提高疏散效率，從而使疏散指示系統在“安全疏散”基礎上實現“高效疏散”。

與現有技術相比，本發明為疏散指示的布局設置提出了一種新方法，將火災事故的發展和人群疏散情況運用計算機技術進行了預測，考慮了疏散指示隨火災發展和人群疏散情況的動態調整，可以為決策者提供更為直觀的事故信息，為處理大型公共建筑的火災事故提供決策依據，盡可能的減少經濟財產和人員傷亡損失。

附圖說明

圖1是本發明涉及的一種針對大型公共建筑的動態消防應急疏散指示系統構成原理圖；

圖2是本發明涉及的計算機波擴散算法流程圖；

圖3是本發明涉及的動態疏散指示調整子系統原理圖；

圖4是本發明涉及的人群疏散子系統原理圖。

具體實施方式